一种用于光网络单元的低成本的可调光发射机制造技术

本发明专利技术提供了一种用于光网络单元的可调光收发机，以及一种用于光网络单元的光收发机。在本发明专利技术的一个实施例中，可调光收发机包括：FP-LD，其输出上行光信号；光环行器；可调滤波器，其经由光环行器接收上行光信号，并且将上行光信号过滤成目标上行光信号；光耦合器，其将目标上行光信号分路成第一上行光信号和第二上行光信号，其中，第一上行光信号被传输至光线路终端，第二上行光信号经由光环行器被反馈至法布里珀罗型激光二极管，以便FP-LD基于第二上行光信号来产生波长可调的上行光信号。依据本发明专利技术的光发射机/光收发机成本较低，并且能够传输质量较高的高速光信号。本发明专利技术也特别适用于40Gb/s的TWDM-PON。

A low-cost tunable optical transmitter for an optical network unit

The present invention provides an adjustable optical transceiver for an optical network unit, and an optical transceiver for an optical network unit. In one embodiment of the invention, the adjustable optical transceiver includes: FP-LD, the output of the uplink optical signal; circulator; tunable filter, via a circulator receives the uplink optical signal and the upstream optical signal filtered into target uplink optical signal; optical coupler, it will target the uplink optical signal shunt a first uplink optical signal and the second uplink optical signal, wherein the first uplink optical signal is transmitted to the optical line terminal, second uplink optical signal through the optical circulator are fed back to the Fabry Perot laser diode, so that FP-LD second uplink optical signal is generated based on the uplink optical signal wavelength tunable. The optical transmitter / transceiver according to the present invention has low cost and is capable of transmitting high-speed optical signals of higher quality. The invention is also particularly suitable for TWDM-PON of 40Gb/s.

【技术实现步骤摘要】
一种用于光网络单元的低成本的可调光发射机
本专利技术涉及无源光网络(PON)，更具体而言，涉及一种用于TWDM-PON系统的光网络单元的低成本的可调光发射机，以及可调光收发机。
技术介绍
时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)经由多个波长对通过堆叠XGPON来产生高速汇聚的PON速率。因此，TWDM-PON通过叠加四个波长提供下行40Gbps的总带宽，上行10Gbps的总带宽，这满足了下一代无源光接入网(NG-PON2)的速率要求。对于单个波长中，TWDM-PON仍旧使用了XG-PON的下行复用和上行接入技术、时隙颗粒度、多播能力和带宽分配机制。然而，随着新的业务应用的发展，例如无线回传、在线游戏和交互式视频服务，运营商希望在PON系统中支持更高的上行带宽。当前，TWDM-PON仅能够支持总的10Gb/s的上行带宽，这并不能够满足不断增加的上行带宽的需求。近期，FSAN/ITU正考虑使用对称的40Gb/s的TWDM-PON作为来支持总的40Gb/s的上行带宽。对于40Gb/s的对称的TWDM-PON，最大的挑战在于如何设计低成本的上行发射机，该上行发射机必须支持10Gb/s的高速调制速率、灵活的带宽可调性以及低成本。在现有技术中，波长可调技术被用于实现光网络单元(opticalnetworkunit,ONU)中的可调发射机。在此，可调激光器被用作上行信号发射机。然而，可调激光器是非常昂贵的设备。特别地，NG-PON2需要支持大于1:64的分光比，这就意味着需要至少64个可调激光器来用作ONU的发射机。这将带来巨大的实施成本，并且不可避免地限制TWDM-PON系统的大范围部署。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的是提供一种低成本的可调的ONU发射机，以解决上述问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于光网络单元的可调光发射机。所述可调光发射机包括：法布里珀罗型激光二极管，其配置为输出上行光信号；光环行器；可调滤波器，其经由所述光环行器接收所述上行光信号，并且将所述上行光信号进行滤波以获得目标上行光信号；光耦合器，其将所述目标上行光信号分路成第一上行光信号和第二上行光信号，其中，所述第一上行光信号被传输至光线路终端，所述第二上行光信号经由所述光环行器被反馈至所述法布里珀罗型激光二极管，以便所述法布里珀罗型激光二极管基于所述第二上行光信号来产生波长可调的所述上行光信号。优选地，所述第一上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率小于所述第二上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率。优选地，所述第一上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的10％，并且所述第二上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的90％。优选地，所述第一上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的5％，并且所述第二上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的95％。优选地，所述可调光发射机还包括：偏振控制器，其设置在所述光环行器与所述光耦合器之间，并且用于保持所述第二上行光信号的偏振态的稳定。优选地，所述可调光发射机还包括：放大器，其与所述光耦合器耦合，并且用于放大所述第一上行光信号，以满足上行传输所需要的光功率预算。优选地，所述法布里珀罗型激光二极管基于所述第二上行光信号的注入锁定来调节所述上行光信号，直至所述上行光信号的光谱稳定成所述目标上行光信号的光谱。优选地，所述法布里珀罗型激光二极管还被配置为将上行数据直接调制至所述第一上行光信号。优选地，所述可调光发射机还包括：调制器，其将上行数据调制至第一上行光信号。优选地，所述可调光发射机基于来自所述光线路终端的控制信息来将所述可调滤波器的中心波长调节至所述目标上行光信号的波长。根据本专利技术的第二方面，提出了一种用于光网络单元的可调光收发机，包括：根据本专利技术的可调光发射机；以及下行接收机；其中，所述可调滤波器还用于接收下行光信号并向所述下行接收机滤出目标下行光信号。优选地，所述可调滤波器为梳状滤波器，以用于同时选择下行和上行所需的波长。由此，可调滤波器可以同时输出目标上行光信号和目标下行光信号。优选地，所述梳状滤波器的自由光谱范围被配置为不同于上行波长通道与下行波长通道之间的波长间隔。根据本专利技术的第三方面，提出了一种光网络单元，其包括根据本专利技术的可调光发射机或根据本专利技术的可调光收发机。本专利技术的优点至少在于：1.低成本：在本专利技术中，通过自注入锁定模式，一个常用的低成本的FP-LD能够用作ONU端的可调发射机，而不使用昂贵的可调激光器；2.单个ONU波长调节：在本专利技术中，一个可调滤波器能够用于同时选择目标下行波长以及目标上行波长，从而简化了上下行的波长调节过程。而在传统方案中，上述两个过程是相互独立的，因此导致了复杂的波长管理系统。并且上下行只使用一个可调滤波器，依据本专利技术的可调光发射机可以作为ONU的收发机使用。3.10Gb/s上行速率：能够例如调制10Gb/s的二进制启闭键控(OOK，On-OffKeying)光信号(也即，二进制光强度调制格式)和16/32QAM的OFDM信号，并且实现基于连续波长的注入锁定式的FP-LD的光纤传输。因此，能够以低成本来产生对称的40Gb/s的TWDM-POM。因此，本专利技术特别适用于40Gb/s的TWDM-PON。综上，通过本专利技术提出了一种价廉且高效的可调ONU的发射机，其速率较高(例如具有10Gb/s的调制带宽)并且改善了下行功率负担以支持更远的传输距离和更高的分光比。此外，在本专利技术的一个优选的实施例中，该可以实现一种用于ONU的收放机。本专利技术的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。附图说明通过以下参考下列附图所给出的本专利技术的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本专利技术，并且本专利技术的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：图1示出了依据本专利技术的一个实施例的用于光网络单元的光发射机的结构图；图2a示出了依据本专利技术的一个实施例的光发射机所产生的目标上行光信号的频谱图；图2b示出了依据本专利技术的一个实施例的光发射机所产生的四个目标上行光信号的频谱图；图3a示出了依据本专利技术的一个实施例的光发射机进行背靠背传输情况下的速率为10Gbps的目标上行光信号的眼图；图3b示出了依据本专利技术的一个实施例的光发射机进行20km光纤传输情况下的速率为10Gbps的目标上行光信号的眼图；图4a示出了依据本专利技术的一个实施例的光发射机进行速率为10Gbps的16QAM信号传输情况下的星座图；图4b示出了依据本专利技术的一个实施例的光发射机进行速率为10Gbps的64QAM信号传输情况下的星座图；以及图5示出了依据本专利技术的另一个实施例的用于光网络单元的光收发机的结构图。在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。具体实施方式依据本专利技术的低成本的可调的ONU发射机基于使用反馈光回路(fiberloop)的自注入式的法布里珀罗型激光二极管(FP-LD)。本专利技术的思路至少在于：1.FP-LD产生的多纵模(multi-longitudinalmode)的上行光信号，并且被输出至可调滤波器。该可调滤波器用于滤出一个期望波长的纵模上行光信号(即目标上行光信号)。2.滤出的单纵模上行光信号由反馈光回路反射，并且重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光网络单元的可调光发射机，包括：法布里珀罗型激光二极管，其配置为输出上行光信号；光环行器；可调滤波器，其经由所述光环行器接收所述上行光信号，并且将所述上行光信号过滤成目标上行光信号；光耦合器，其将所述目标上行光信号分路成第一上行光信号和第二上行光信号，其中，所述第一上行光信号被传输至光线路终端，所述第二上行光信号经由所述光环行器被反馈至所述法布里珀罗型激光二极管，以便所述法布里珀罗型激光二极管基于所述第二上行光信号来产生波长可调的所述上行光信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于光网络单元的可调光发射机，包括：法布里珀罗型激光二极管，其配置为输出上行光信号；光环行器；可调滤波器，其经由所述光环行器接收所述上行光信号，并且将所述上行光信号过滤成目标上行光信号；光耦合器，其将所述目标上行光信号分路成第一上行光信号和第二上行光信号，其中，所述第一上行光信号被传输至光线路终端，所述第二上行光信号经由所述光环行器被反馈至所述法布里珀罗型激光二极管，以便所述法布里珀罗型激光二极管基于所述第二上行光信号来产生波长可调的所述上行光信号。2.根据权利要求1所述的可调光发射机，其特征在于，所述第一上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率小于所述第二上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率。3.根据权利要求2所述的可调光发射机，其特征在于，所述第一上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的10％，并且所述第二上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的90％。4.根据权利要求2所述的可调光发射机，其特征在于，所述第一上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的5％，并且所述第二上行光信号的功率占所述目标上行光信号的功率的95％。5.根据权利要求2所述的可调光发射机，其特征在于，所述可调光发射机还包括：偏振控制器，其设置在所述光环行器与所述光耦合器之间，并且用于保持所述第二上行光信号的偏振态的稳定。6.根据权利要求1所述的可调光发射机，其特征在于，所述可调光发射机还包括：放大器，其与所述光耦合器耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：昌庆江，高震森，孙晓，胡小锋，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31